KR20140089249A - 무선 신호 처리 장치와 위치 측정 장치, 및 그의 위치 측정 방법 - Google Patents

무선 신호 처리 장치와 위치 측정 장치, 및 그의 위치 측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 위치 측정 방법은 위치 측정 장치가 단말의 위치를 측정하는 방법으로서, 동일한 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가진 복수의 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, RU) 각각에게 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)를 할당하는 단계, 상기 PCID에 기반한 제1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)의 수신 시간 및 상기 VCID에 기반한 제2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS)의 수신 시간을 이용하여 상기 단말이 측정한 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을, 수신하는 단계, 그리고 상기 RSTD 값을 이용해 단말의 위치를 측정하는 단계를 포함한다.

Description

무선 신호 처리 장치와 위치 측정 장치, 및 그의 위치 측정 방법{RADIO UNIT, DEVICE FOR MEASURING LOCATION, AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 무선 신호 처리 장치와 위치 측정 장치, 및 그의 위치 측정 방법 에 관한 것이다.
종래에는 단말의 위치를 측정하는 방안으로서, 위성항법장치(Global Positioning System, GPS)와 같은 위성 신호 기반의 단말 위치 측정 시스템인 글로벌 네비게이션 위성 시스템(Global Navigation Satellite Systems, GNSS)을 통한 위치 측정 결과를 단말로부터 피드백을 받아 단말의 위치를 추적하는 A-GNSS(Assisted-GNSS) 방식과 기지국과 단말 간 송수신하는 무선 신호 기반으로 해당 단말의 위치를 측정하는 무선 신호 기반의 방식이 이용되었다.
특히, 기지국과 단말 간 주고받는 무선 신호 기반의 방식의 경우에는 셀 반경 범위의 측위가 이루어지는 강화된 셀 아이디(Enhanced Cell ID, E-CID) 방식과 E-CID 방식보다 정밀한 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 방식을 지원하고 있다.
단말의 위치 측정을 위한 OTDOA 방식은 해당 단말과 통신하고 있는 서빙(serving) 기지국에서 도달한 기준 신호(Reference Signal, RS)의 도착 시간과 인접 기지국에서 도달한 기준 신호의 도착 시간의 차이인 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을 단말에서 측정하여 단말의 위치를 측정하는 방식이다.
본 발명은 단말 위치 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 양태에 따른 위치 측정 방법은 위치 측정 장치가 단말의 위치를 측정하는 방법으로서, 동일한 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가진 복수의 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, RU) 각각에게 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)를 할당하는 단계, 상기 PCID에 기반한 제1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)의 수신 시간 및 상기 VCID에 기반한 제2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS)의 수신 시간을 이용하여 상기 단말이 측정한 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을, 수신하는 단계, 그리고 상기 RSTD 값을 이용해 단말의 위치를 측정하는 단계를 포함한다.
상기 RSTD 값은, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치가 PCID에 기반한 제1 PRS와 함께 각각의 VCID에 기반한 각각의 제2 PRS를 단말로 전송하고, 상기 단말이 제1 PRS의 수신 시간을 기준으로 각각의 제2 PRS의 수신 시간의 차이로부터 RSTD 값을 계산할 수 있다.
상기 단말의 위치를 측정하는 단계는, 상기 RSTD 값을 보정하는 단계, 그리고, 보정된 상기 RSTD 값을 이용해 상기 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)를 적용하는 단계를 포함하며, 상기 보정된 RSTD 값은, 3개의 제1 RSTD 값, 제2 RSTD 값, 및 제3 RSTD 값을 수신한 경우, 상기 제1 RSTD 값, 상기 제2 RSTD 값, 및 상기 제3 RSTD 값을 각각 차감하여 보정된 RSTD 값이 산출될 수 있다.
상기 VCID를 할당하는 단계는, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치의 상기 PCID와 상이한 아이디를 갖고, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치 별로 서로 상이하도록 할당할 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 위치 측정 장치는 동일한 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가진 복수의 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, RU)에 연결된 단말의 위치를 측정하는 장치로서, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치에 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)를 할당하는 아이디 할당부, 상기 VCID를 상기 복수의 무선 신호 처리 장치로 송신하고, 상기 PCID에 기반한 제1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)와 상기 VCID에 기반한 제2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS)의 수신 시간으로부터 상기 단말이 측정한 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을 수신하는 송수신부, 그리고 상기 RSTD 값을 이용해 단말의 위치를 측정하는 측위 수행부를 포함한다.
상기 제1 PRS의 수신 시간 에러를 보정하기 위해서 상기 RSTD 값의 보정을 수행하는 보정부를 더 포함할 수 있다.
상기 보정부는, 상기 송수신부가 3개의 제1 RSTD 값, 제2 RSTD 값, 및 제3 RSTD 값을 수신한 경우, 상기 제1 RSTD 값, 상기 제2 RSTD 값, 및 상기 제3 RSTD 값을 각각 차감하여 보정된 RSTD 값을 산출할 수 있다.
상기 측위 수행부는, 상기 RSTD 값을 이용해 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)를 적용하여 단말의 위치를 측정
상기 VCID는, 단말이 연결된 서빙 무선 신호 처리 장치의 PCID와 상이한 아이디가 할당되며, 인접 무선 신호 처리 장치의 PCID 및 VCID와 상이한 아이디가 할당되어, 복수의 무선 신호 처리 장치 별로 서로 상이한 아이디가 할당될 수 있다.
상기 VCID는, 상기 서빙 무선 신호 처리 장치의 PCID의 모듈로(modulo) 6과 상이한 모듈로 6을 갖는 아이디가 할당되며, 상기 인접 무선 신호 처리 장치의 PCID의 모듈로 6 및 VCID의 모듈로 6과 상이한 모듈로 6을 갖는 아이디가 할당될 수 있다.
본 발명의 일 양태에 따른 무선 신호 처리 장치는 인접한 하나 이상의 무선 신호 처리 장치와 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가진 무선 신호 처리 장치로서, 상기 PCID에 기반한 제1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)와 상기 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)에 기반한 제2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS)를 생성하는 PRS 생성부, 그리고 디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, DU)로부터 상기 PCID를 수신하고, 위치 위치 측정 장치 또는 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 상기 VCID를 수신하며, 상기 제1 PRS와 함께 상기 제2 PRS를 단말에 송신하는 송수신부를 포함한다.
상기 송수신부는, 단말 특정 또는 셀 특정의 무선 리소스 제어(Radio Resource Control, RRC) 시그널링을 통해, 상기 VCID를 상기 단말로 전송할 수 있다.
상기 송수신부는, 상기 제1 PRS의 수신 시간과 상기 제2 PRS의 수신 시간 차이로부터 측정된 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을 상기 단말로부터 수신하여 상기 위치 측정 장치로 송신할 수 있다.
본 발명에 따르면 동일한 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가지는 가상화 서버의 클라우드 통신 센터(Cloud Communication Center, CCC)의 구조에서, 단말 위치 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 환경을 제공한다.
도 1은 종래 기술에 따른 OTDOA를 적용해 단말의 위치를 측정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 2는 단말이 동일한 PCID를 가진 무선 신호 처리 장치에 연결된 것을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 시스템을 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 측정 시스템을 도시한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 장치가 단말의 위치를 측정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 시스템의 위치 측정 과정을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 PRS 전송 과정을 설명하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장치(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 OTDOA를 적용해 단말의 위치를 측정하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 1과 같이, OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival) 방식은 다음과 같다. 먼저 단말(10)이 현재 통신하고 있는 서빙(serving) 기지국(A)로부터 전송된 기준 신호(Reference Signal, RS)의 도착 시간과 제1 인접 기지국(B)로부터의 RS의 도착 시간의 차이를 표현하는 제1 쌍곡선(X)을 구한다. 또한, OTDOA 방식은 서빙 기지국(A)으로부터의 RS와 제2 인접 기지국(C)으로부터의 RS의 도착 시간 차이로 표현되는 제2 쌍곡선(Y)을 구한다. 그리고, OTDOA 방식은 제1 인접 기지국(B)으로부터의 RS와 제2 인접 기지국(C)으로부터의 RS의 도착 시간 차이를 표현하는 제 3 쌍곡선(Z)을 구한다. 이어서 OTDOA 방식은 제1 쌍곡선(X), 제2 쌍곡선(Y) 및 제3 쌍곡선(Z)의 교차점을 구하여 이로부터, 해당 단말(10)의 위치를 측정한다.
이처럼 OTDOA 방식을 적용하기 위해서는 해당 단말(10)에서 서빙 기지국(A)에서 전송하는 RS 뿐 아니라, 적어도 2개의 서로 다른 인접 기지국(B, C)이 전송하는 RS를 구분하고, 해당 RS들을 성공적으로 수신해야 한다.
한편, 롱 텀 에볼루션(Long-Term Evolution, LTE) rel-8에서 정의된 하향 링크 RS는 셀 특정 기준 신호(Cell-specific RS, CRS) 및 주 동기 신호/ 보조 동기 신호(Primary Synchronization Signal/Secondary Synchronization Signal, PSS/SSS)를 포함한다. 이러한, CRS 및 PSS/SSS는, 각각의 기지국 별로 해당 기지국이 사용하는 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID) 기반으로 생성되기 때문에 임의의 단말에서 각각의 기지국에서 전송하는 CRS 및 PSS/SSS를 구분하는 것이 가능하여 OTDOA 적용을 위한 RS로서 이용이 가능할 수 있다.
하지만, 이러한 신호는 그 설계 목적이 단말의 위치 측정을 위한 RSTD 값을 측정하는 것이 아니기 때문에, 서빙 기지국의 CRS 또는 PSS/SSS뿐만 아니라, 적어도 2개의 서로 다른 인접 기지국이 전송하는 CRS 또는 PSS/SSS에 대한 수신 성능을 보장하지 못한다.
이를 해결하기 위한 LTE rel-9부터 OTDOA 적용을 위한 RSTD 값 측정을 위해 서빙 기지국뿐 아니라, 인접 기지국으로부터 전송되는 RS 수신 성능이 향상된 새로운 RS인 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, PRS)가 정의되었다.
이때, 해당 PRS는 CRS 및 PSS/SSS와 마찬가지로 각각의 기지국에서 전송하는 PRS와 구분하기 위해 해당 PRS 시퀀스 생성을 위해 각각의 기지국에서 사용하는 PCID가 사용되었으며, 또한 각각의 PRS를 전송하기 위한 자원(Resource)도 PCID를 기반으로 맵핑(mapping)되었다.
도 2는 단말이 동일한 PCID를 가진 무선 신호 처리 장치에 연결된 것을 도시한 도면이다.
최근에는 셀 운용의 효율성 증대 및 셀 경계 지역에서의 전송률 증대를 위한 효율적인 협력 멀티포인트 송수신(Coordinated Multiple Point transmission/reception, CoMP) 기술 적용을 위해 기지국의 디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, DU)과 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, RU)를 분리하여 하나의 DU에서 각각의 셀을 형성하는 복수의 RU를 제어해 관리하고, 또한 각각의 DU를 통합하여 하나의 클라우드 서버(Cloud server)에서 관리하는 클라우드 통신 센터(Cloud Communication Center, CCC)의 무선 망 구조가 크게 각광받고 있다.
이와 같은 CCC 구조에서는 하나의 DU와 연결된 서로 인접한 복수의 RU에 동일한 PCID를 할당함으로써, 단말의 이동성(mobility) 부하, RU 간 셀 경계 지역에서의 결합 전송(Joint Transmission, JT) 및 협력 스케줄링(Coordinated Scheduling, CS)과 같은 다양한 CoMP 기술 적용이 용이하다.
하지만, 각각의 셀을 형성하는 RU간 동일한 PCID를 사용하면, 도 2에서와 같이 각각의 RU에서 동일한 PRS가 생성되어 전송되기 때문에, 해당 RU들이 형성하는 셀에 둘러싸인 단말이 각각의 RU에서 전송하는 PRS를 구분하기 어렵다. 따라서, 해당 단말은 각각의 RU들이 전송하는 PRS의 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을 계산하는 것이 불가능하여, 해당 단말의 위치 측정을 위한 OTDOA 적용이 불가능하다.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 기존의 PRS 전송 방법에 따르면 인접한 기지국들(RU_0, RU_1, RU_2)에 동일한 PCID인 g가 할당된 경우, 해당 기지국들은 각각 PCID인 g에 의해 결정되는 PRS(g)를 생성하여 전송한다.
이 경우, 해당 기지국들에 둘러싸인 단말은 해당 RU_0, RU_1, RU_2에서 동일한 PRS(g)를 전송하기 때문에 각각의 RU들이 전송한 PRS를 구분하지 못한다. 따라서, 단말은 위치 측정을 위한 RSTD 값을 계산할 수 없어 RSTD 값을 망에 피드백해줄 수 없다.
이제 도 3 내지 도 7을 참고하여 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 시스템 및 위치 측정 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 시스템을 도시한 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 시스템은 단말(100), 복수의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400) 및 위치 측정 장치(500)를 포함한다.
단말(100)은 복수의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400) 각각으로부터 PRS를 수신하고, 수신한 PRS를 이용해 RSTD 값을 계산하고, 계산한 RSTD 값을 현재 접속을 맺고 있는 서빙 무선 신호 처리 장치(200)에게 송신한다.
단말(100)은 해당 단말이 속한 서빙 무선 신호 처리 장치(200) 혹은 셀의 PCID에 기반한 제 1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)의 수신 시간 및, 이를 제외한 나머지 위치 기준 신호들의 수신 시간으로부터 RSTD 값을 측정한다.
여기서, 상기 나머지 위치 기준 신호들은, 서빙 무선 신호 처리 장치(200)가 전송한 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID) 기반의 제 2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS), 혹은 동일한 PCID를 사용하는 인접 무선 신호 처리 장치(300 또는 400)가 전송한 VCID 기반의 제2 PRS일 수 있다.
또한, 상기 나머지 위치 기준 신호는, 서빙 무선 신호 처리 장치(200)의 PCID와 다른 PCID를 사용하는 인접 무선 신호 처리 장치(미도시)가 전송한 다른 PCID 기반의 제1 PRS 및, 상기 인접 무선 신호 처리 장치(미도시)가 전송한 VCID 기반의 제2 PRS일 수 있다.
그리고, 단말(100)은 측정한 RSTD 값을 서빙 무선 신호 처리 장치(200)에 전송한다.
본 실시예는, 단말(100)이 PRS를 수신할 수 있는 범위에 위치한 무선 신호 처리 장치들(200,300,400)이 모두 같은 PCID를 사용하는 경우이다. 따라서, 본 실시예의 RSTD 값은, 단말(100)이 복수의 무선 신호 처리 장치(200,300,400)에서 전송하는 PCID 기반의 제1 PRS와 VCID 기반의 제2 PRS를 수신하고, 단말(100)이 상기 제1 PRS의 수신 시간과 각각의 제 2 PRS의 수신 시간과의 차이로부터 각각 산출한다.
무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)는 PRS를 생성하여 단말(100)로 송신하고, 서빙 무선 신호 처리 장치(200)가 단말(100)로부터 RSTD 값을 수신하여 위치 측정 장치(500)로 전달한다. 이때, 본 발명의 한 실시예는 앞서 기술한 바와 같이 단말(100)이 연결된 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)가 동일한 PCID를 가진 경우를 가정한다. 그리고, 서빙 무선 신호 처리 장치(200)는 단말(100)이 현재 연결된 기지국이며, 무선 신호 처리 장치(300, 400)는 서빙 무선 신호 처리 장치(200)와 인접한 인접 기지국이다.
무선 신호 처리 장치(200, 300, 400) 각각은 PRS 생성부(210) 및 송수신부(220)를 포함한다.
PRS 생성부(210)는 디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, DU)에서 송부한 PCID에 기반해 제1 PRS를 생성하며, VCID에 기반한 제2 PRS를 생성할 수 있다.
송수신부(220)는 디지털 신호 처리 장치로부터 PCID를 수신하고, 제1 PRS를 단말(100)로 송신한다. 그리고, 송수신부(220)는 위치 측정 장치(500) 또는 디지털 신호 처리 장치로부터 VCID를 수신하며, PRS 생성부(210)가 생성한 제2 PRS를 단말(100)에 송신할 수 있다.
또한, 서빙 무선 신호 처리 장치(200)의 송수신부(220)는 단말(100)로부터 RSTD 값을 수신하여 위치 측정 장치(500)로 송신한다.
송수신부(220)는 단말 특정(UE-specific) 또는 셀 특정(cell-specific)의 무선 리소스 제어(Radio Resource Control, RRC) 시그널링을 통해 PCID 또는 VCID를 단말(100)로 전송할 수 있다.
위치 측정 장치(500)는 무선 신호 처리 장치로부터 단말(100)에 대한 정보를 수신하여 단말(100)의 위치를 측정한다. 예를 들어, 위치 측정 장치(500)는 서빙 무선 신호 처리 장치(200)로부터 RSTD 값을 수신하여 단말(100)의 위치를 측정한다.
또한, 위치 측정 장치(500)는 본 발명의 한실시예에 따라 동일한 PCID를 가진 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)에 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)를 할당할 수 있다.
위치 측정 장치(500)는 송수신부(510), 측위 수행부(520), 보정부(530), 및 아이디 할당부(540)를 포함할 수 있다.
송수신부(510)는 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)로 VCID를 송신하고, 단말(100)이 측정한 RSTD 값을 서빙 무선 신호 처리 장치(200)로부터 수신한다.
측위 수행부(520)는 단말(100)이 측정한 상기 RSTD 값을 이용해 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)를 적용하여 단말의 위치를 측정한다.
보정부(530)는 PCID에 기반한 제1 PRS의 수신 시간 에러를 보정하기 위해서 RSTD 값의 보정을 수행한다.
예를 들어, 송수신부(510)가 서빙 무선 신호 처리 장치(200)로부터 3개의 제1 RSTD 값, 제2 RSTD 값, 및 제3 RSTD 값을 수신한 경우, 보정부(530)는 상기 제1 RSTD 값, 상기 제2 RSTD 값, 및 상기 제3 RSTD 값을 각각 보정한 RSTD 값을 산출할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제1 RSTD 값은 PCID에 기반한 제1 PRS의 수신 시간과 서빙 무선 신호 처리 장치(200)의 VCID에 기반한 제2 PRS의 수신 시간의 차이 값이다. 제2 RSTD 값은 PCID에 기반한 제1 PRS의 수신 시간과 인접 무선 신호 처리 장치(300)의 VCID에 기반한 제2 PRS의 수신 시간의 차이 값이다. 그리고, 제3 RSTD 값은 PCID에 기반한 제1 PRS의 수신 시간과 인접 무선 신호 처리 장치(400)의 VCID에 기반한 제2 PRS의 수신 시간의 차이 값이다.
보정부(530)는 상기 제1 RSTD 값, 상기 제2 RSTD 값, 및 상기 제3 RSTD 값을 각각 차감하여 보정된 RSTD 값을 산출한다.
따라서, 보정된 RSTD 값들은, PCID에 기반한 제1 PRS의 수신 시간이 소거되고, 복수의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400) 각각의 VCID에 기반한 제2 PRS의 수신 시간들의 차이로 계산된다.아이디 할당부(540)는 복수의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)에 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)를 할당한다.
이때, VCID는 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)의 PCID와 상이한 아이디를 가지며, 복수의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400) 별로 서로 상이한 아이디를 갖는다.
일반적으로 LTE 표준 문서의 PRS 자원 맵핑 규칙(Resource mapping rule)에는 PRS 전송을 위해 서로 중첩되지 않도록 주파수 축에서 쉬프팅(shifting)된 6개의 자원 요소(Resource Element, RE) 그룹이 존재하게 되며, 셀 아이디의 모듈로(modulo) 6값에 따라 각각의 자원 요소 그룹을 통해 PRS를 전송하도록 정의하고 있다.
이에 따라, 서로 인접하는 기지국은 PCID의 모듈로 6을 취한 값이 서로 다르도록 PCID가 할당된 경우 해당 기지국에서 전송하는 PRS 자원이 주파수 축에서 서로 직교(orthogonal)하게 다중화(multiplexing) 되어 PRS간 간섭을 최소화함으로써, PRS 수신 성능이 향상되도록 할 수 있다.
따라서, 본 발명의 한 실시예는 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400) 별로 VCID 할당 시에도 이러한 PRS 자원 맵핑 규칙을 활용하여 PRS간 간섭을 최소화한다.
예를 들어, 아이디 할당부(540)는 해당 무선 신호 처리 장치의 PCID가 x인 경우, x의 모듈로 6과 y의 모듈로 6이 상이한 값을 갖는 y를 VCID로 할당할 수 있다. 여기서, 모듈로 6은 아이디 값을 6으로 나눈 나머지 값을 의미한다.
또한, 아이디 할당부(540)는 인접한 무선 신호 처리 장치의 PCID가 z이고, VCID가 w인 경우에, z의 모듈로 6과 y의 모듈로 6이 상이하고, w 모듈로 6과 y의 모듈로 6이 상이한 조건을 만족하는, y를 해당 무선 신호처리 장치의 VCID로 할당한다.
이처럼 PRS 전송을 위한 VCID가 할당된 경우, 해당 무선 신호 처리 장치는 PCID를 기반으로 생성된 PRS 외에, 추가적으로 VCID를 기반으로 PRS를 생성하여 동시에 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위치 측정 시스템을 도시한 블록도이다.
도 5에 따른 본 발명의 다른 실시예는 위치 측정 장치(500)의 아이디 할당부(540)에서 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)에 VCID를 할당하는 것이 아니라, 디지털 신호 처리 장치(600)의 아이디 할당부(610)가 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)에 PCID와 함께 VCID를 할당할 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 장치가 단말의 위치를 측정하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 위치 측정 장치(500) 또는 디지털 신호 처리 장치(600)는 동일한 PCID를 가진 복수의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)에 각각 상이한 VCID를 할당한다(S100).
그리고, 위치 측정 장치(500)는 제1 PRS와 제2 PRS의 수신 시간으로부터 단말(100)이 측정한 RSTD 값을 서빙 무선 신호 처리 장치(200)로부터 수신한다(S110).
그리고 나서, 위치 측정 장치(500)는 RSTD 값을 이용해 OTDOA를 적용해 단말의 위치를 측정한다(S120).
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 위치 측정 시스템의 위치 측정 과정을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 위치 측정 장치(500)가 VCID를 할당하여 단말의 위치를 측정하는 과정을 볼 수 있다.
위치 측정 장치(500)는 단말(100)의 위치를 측정하기 위해서 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400) 별로 상이한 VCID를 할당한다(S200).
이때, 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)는 PCID에 기반한 제1 PRS와 VCID에 기반한 제2 PRS를 각각 생성하고, 이를 단말(100)로 전송한다(S202, S204).
단말(100)은 수신된 제1 PRS와 제2 PRS의 수신 시간 차이로부터 RSTD 값 계산한다(S206). 그리고, 계산된 RSTD 값은 서빙 무선 신호 장치(200)를 거쳐 위치 측정 장치(500)로 전달된다(S208, S210).
또한, 위치 측정 장치(500)는 제1 PRS의 수신 시간에 오류가 발생한 경우에, RSTD 값의 보정을 수행한다(S212).
즉, 기준이 되는 PCID 기반의 제1 PRS는 서빙 무선 신호 처리 장치(200)뿐만 아니라, 인접 무선 신호 처리 장치(300, 400)에서도 같이 전송되기 때문에, 단말(100)에서 측정한 PCID 기반의 제1 PRS의 수신 시간 자체에 오류가 발생할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 필요에 따라 RSTD 값을 보정함으로써, 상기와 같은 오류를 사전에 방지할 수 있다.
그리고 나서, 위치 측정 장치(500)는 RSTD 값을 이용해 OTDOA를 적용해 단말의 위치를 측정한다(S214).
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 PRS 전송 과정을 설명하는 도면이다.
본 발명의 한 실시예는 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)에 동일한 PCID g가 할당된 경우, 해당 무선 신호 처리 장치들과 연결된 디지털 신호 처리 장치(600) 또는 위치 측정 장치(500)에서 각각의 무선 신호 처리 장치 별로 PRS 전송을 위한 추가적인 VCID를 할당한다. 이처럼 추가적인 VCID가 할당된 무선 신호 처리 장치에서는 자신의 PCID 기반의 PRS 외에 추가적으로 VCID 기반의 PRS를 생성하여 전송한다.
도 7에서는 각각의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)에 PRS 전송을 위한 서로 다른 추가적인 VCID p, b, y를 할당하도록 하고, 각각의 무선 신호 처리 장치(200, 300, 400)가 PCID g기반으로 생성된 PRS(g)와 함께 추가적으로 할당된 VCID를 기반으로 생성된 PRS(p), PRS(b), PRS(y)를 각각 단말(100)로 전송하는 것을 도시한다. 즉, 무선 신호 처리 장치(200)는 PCID g기반의 PRS(g)와 함께 VCID 기반의 PRS(p)를 단말(100)로 전송하고, 무선 신호 처리 장치(300)은 PRS(g)와 PRS(b)를 단말(100)로 전송하며, 무선 신호 처리 장치(400)는 PRS(g)와 PRS(y)를 단말(100)로 전송한다.
이처럼 단말(100)은 현재 자신이 속한 무선 신호 처리 장치의 PCID를 기반으로 생성된 PRS(g)의 수신 타임을 기준으로 다른 셀 아이디를 기반으로 생성된 PRS의 수신 시간과의 RSTD값을 측정한다. 즉, 본 발명의 한 실시예는 상기의 도 7과 같이 가상의 셀 아이디를 할당하면, 해당 단말(100)은 PRS(g)를 기준으로 각각 PRS(p), PRS(b), PRS(y)와의 RSTD 값을 계산한다. 그리고, 위치 측정 장치(500)는 단말(100)로부터 측정된 해당 RSTD값을 이용하여 OTDOA 방식을 통해 단말의 위치를 측정한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 단말 200,300,400: 무선 신호 처리 장치
210: PRS 생성부 220: 송수신부
500: 위치 측정 장치 510: 송수신부
520: 측위 수행부 530: 보정부
540: 아이디 할당부 600: 디지털 신호 처리 장치
610: 아이디 할당부

Claims (13)

  1. 위치 측정 장치가 단말의 위치를 측정하는 방법으로서,
    동일한 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가진 복수의 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, RU) 각각에게 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)를 할당하는 단계,
    상기 PCID에 기반한 제1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)의 수신 시간 및 상기 VCID에 기반한 제2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS)의 수신 시간을 이용하여 상기 단말이 측정한 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을, 수신하는 단계, 그리고
    상기 RSTD 값을 이용해 단말의 위치를 측정하는 단계
    를 포함하는 위치 측정 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 RSTD 값은,상기 복수의 무선 신호 처리 장치가 PCID에 기반한 제1 PRS와 함께 각각의 VCID에 기반한 각각의 제2 PRS를 단말로 전송하고, 상기 단말이 제1 PRS의 수신 시간을 기준으로 각각의 제2 PRS의 수신 시간의 차이로부터 RSTD 값을 계산하는 위치 측정 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 단말의 위치를 측정하는 단계는,
    상기 RSTD 값을 보정하는 단계, 그리고,
    보정된 상기 RSTD 값을 이용해 상기 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)를 적용하는 단계를 포함하며,
    상기 보정된 RSTD 값은, 3개의 제1 RSTD 값, 제2 RSTD 값, 및 제3 RSTD 값을 수신한 경우, 상기 제1 RSTD 값, 상기 제2 RSTD 값, 및 상기 제3 RSTD 값을 각각 차감하여 보정된 RSTD 값이 산출되는 위치 측정 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 VCID를 할당하는 단계는,
    상기 복수의 무선 신호 처리 장치의 상기 PCID와 상이한 아이디를 갖고, 상기 복수의 무선 신호 처리 장치 별로 서로 상이하도록 할당하는 위치 측정 방법.
  5. 동일한 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가진 복수의 무선 신호 처리 장치(Radio Unit, RU)에 연결된 단말의 위치를 측정하는 장치로서,
    상기 복수의 무선 신호 처리 장치에 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)를 할당하는 아이디 할당부,
    상기 VCID를 상기 복수의 무선 신호 처리 장치로 송신하고, 상기 PCID에 기반한 제1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)와 상기 VCID에 기반한 제2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS)의 수신 시간으로부터 상기 단말이 측정한 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을 수신하는 송수신부, 그리고
    상기 RSTD 값을 이용해 단말의 위치를 측정하는 측위 수행부
    를 포함하는 위치 측정 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 제1 PRS의 수신 시간 에러를 보정하기 위해서 상기 RSTD 값의 보정을 수행하는 보정부
    를 더 포함하는 위치 측정 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 보정부는,
    상기 송수신부가 3개의 제1 RSTD 값, 제2 RSTD 값, 및 제3 RSTD 값을 수신한 경우, 상기 제1 RSTD 값, 상기 제2 RSTD 값, 및 상기 제3 RSTD 값을 각각 차감하여 보정된 RSTD 값을 산출하는 위치 측정 장치.
  8. 제5항에서,
    상기 측위 수행부는,
    상기 RSTD 값을 이용해 OTDOA(Observed Time Difference Of Arrival)를 적용하여 단말의 위치를 측정하는 위치 측정 장치.
  9. 제5항에서,
    상기 VCID는,
    단말이 연결된 서빙 무선 신호 처리 장치의 PCID와 상이한 아이디가 할당되며, 인접 무선 신호 처리 장치의 PCID 및 VCID와 상이한 아이디가 할당되어, 복수의 무선 신호 처리 장치 별로 서로 상이한 아이디가 할당되는 위치 측정 장치.
  10. 제9항에서,
    상기 VCID는,
    상기 서빙 무선 신호 처리 장치의 PCID의 모듈로(modulo) 6과 상이한 모듈로 6을 갖는 아이디가 할당되며, 상기 인접 무선 신호 처리 장치의 PCID의 모듈로 6 및 VCID의 모듈로 6과 상이한 모듈로 6을 갖는 아이디가 할당되는 위치 측정 장치.
  11. 인접한 하나 이상의 무선 신호 처리 장치와 물리적 셀 아이디(Physical Cell ID, PCID)를 가진 무선 신호 처리 장치로서,
    상기 PCID에 기반한 제1 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제1 PRS)와 상기 가상의 셀 아이디(Virtual Cell ID, VCID)에 기반한 제2 위치 기준 신호(Positioning Reference Signal, 제2 PRS)를 생성하는 PRS 생성부, 그리고
    디지털 신호 처리 장치(Digital Unit, DU)로부터 상기 PCID를 수신하고, 위치 측정 장치 또는 상기 디지털 신호 처리 장치로부터 상기 VCID를 수신하며, 상기 제1 PRS와 함께 상기 제2 PRS를 단말에 송신하는 송수신부
    를 포함하는 무선 신호 처리 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 송수신부는,
    단말 특정 또는 셀 특정의 무선 리소스 제어(Radio Resource Control, RRC) 시그널링을 통해, 상기 VCID를 상기 단말로 전송하는 무선 신호 처리 장치.
  13. 제11항에서,
    상기 송수신부는,
    상기 제1 PRS의 수신 시간과 상기 제2 PRS의 수신 시간 차이로부터 측정된 기준 신호 시간 차이(Reference Signal Time Difference, RSTD) 값을 상기 단말로부터 수신하여 상기 위치 측정 장치로 송신하는 무선 신호 처리 장치.
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